1.思考題
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臨界區(qū):訪問臨界資源的程序段(代碼)。
臨界資源:并發(fā)進(jìn)程中共享變量所代表的資源;一次只能供一個進(jìn)程使用的資源。
競爭條件:指多進(jìn)程并發(fā)訪問(操作)同一個數(shù)據(jù)時執(zhí)行的結(jié)果依賴于進(jìn)程之間執(zhí)行的順序。
(7)試述臨界區(qū)管理的基本原則。
基本原則:
?一次至多允許一個進(jìn)程停留在相關(guān)的臨界區(qū)內(nèi)
?一個進(jìn)程不能無限止地停留在臨界區(qū)內(nèi)
?一個進(jìn)程不能無限止地等待進(jìn)入臨界區(qū)
(17)試述產(chǎn)生死鎖的必要條件。
?必要條件:
(1)互斥條件(mutal exclusion):進(jìn)程互斥使用臨界資源
(2)占有和等待條件(hold and wait):進(jìn)程在申請新資源得不到滿足而等待時,不釋放已經(jīng)占有資源
(3)不剝奪條件(no preemption):一個進(jìn)程不能搶奪其他進(jìn)程占有的資源
(4)循環(huán)等待條件(circular wait):存在一個循環(huán)等待鏈,每個進(jìn)程分別等待它前一個進(jìn)程所持有的資源,造成永遠(yuǎn)等待
?
(18)列舉死鎖的各種防止策略。
?策略:
1、使資源可同時訪問而非互斥
2、采用靜態(tài)分配
3、采用剝奪式調(diào)度方法
4、采用層次分配策略
2.應(yīng)用題
(2)兩個進(jìn)程P1和P2并發(fā)執(zhí)行,其程序代碼分別如下。
P1(){ while(true){ ???k = k * 2; ???k = k + 1; } } | P2(){ while(true){ ???print k; ???k = 0; } } |
若令k的初值為5,在進(jìn)程P1執(zhí)行了兩個循環(huán)后,進(jìn)程P1和P2又并發(fā)執(zhí)行了一個循環(huán)。寫出該過程中可能的打印值,并指出其中與時間有關(guān)的錯誤。
P1的前兩次循環(huán):
? 1、k=10+1,即k=11
? 2、k=22+1,即k=23
進(jìn)程P1和P2又并發(fā)執(zhí)行了一個循環(huán):
與時間有關(guān)的錯誤:
兩個程序并發(fā)執(zhí)行共享了變量k,導(dǎo)致結(jié)果不唯一。
(7)有如下兩個優(yōu)先級相同的進(jìn)程P1和P2,已知信號量S1和S2的初值均為0,試問P1、P2并發(fā)執(zhí)行后x、y、z的值各為多少?
P1(){ y = 1;? ? ?? y = y + 3; V(S1); z = y + 1; P(S2); y = z + y;? ? } | P2(){ x = 1; x = x + 5; P(S1); x = x + y; V(S2); z = z + x; } |
(15)現(xiàn)有一個如題圖所示的小巷,除安全島可容2人暫時停身外,僅能容1人通過,若A、B兩端都允許行人進(jìn)出,試使用信號量與PV操作設(shè)計一個算法,讓兩端行人順利通過小巷。
(17)有一個閱覽室,讀者進(jìn)入時必須先在一張登記表上登記,此表為每個座位列出一個表目,包括座位號、姓名,讀者離開時要注銷登記信息;假如閱覽室共有100個座位。試用信號量和PV操作實現(xiàn)用戶進(jìn)程的同步算法。
(21)一個經(jīng)典的同步問題:吸煙者問題(Patil,1971年)。三位吸煙者在同一個房間內(nèi),還有一位香煙供應(yīng)者。為了制造并抽掉香煙,每位吸煙者需要三樣?xùn)|西:煙草、紙和火柴,供應(yīng)者有豐富的貨物提供。三位吸煙者中,第一個人有自己的煙草,第二個人有自己的紙,第三個人有自己的火柴。供應(yīng)者隨機(jī)地將兩樣?xùn)|西放在桌子上,允許一位吸煙者吸煙。當(dāng)吸煙者吸完煙后喚醒供應(yīng)者,供應(yīng)者再將兩樣?xùn)|西放在桌子上,喚醒另一位吸煙者。試采用信號量和PV操作編寫他們同步工作的程序。
(24)試用信號量和pv操作實現(xiàn)睡眠的理發(fā)師問題:理發(fā)店里有一位理發(fā)師、一把理發(fā)椅和n把供等候理發(fā)的顧客坐的椅子。要求:①如果沒有顧客,理發(fā)師便在理發(fā)椅上睡覺;②一個顧客到來時,他必須叫醒理發(fā)師;③如果理發(fā)師正在理發(fā)時又有顧客來到,如果有空椅子可坐,就坐下來等待,否則就離開。
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